Phương pháp bảo toàn nguyên tố

Phương pháp bảo toàn nguyên tố

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ

VD1 :

Cho chuỗi phản ứng như sau :

Fe → Fe3O4 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3 → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe3O4

Viết các phương trình phản ứng xảy ra Và tính số mol của các nguyên tố trong hợp chất Đưa ra nhận xét

VD2 :Cho hỗn hợp gồm 0,1 mol Fe ; 0,2 mol FeO , O,2 mol Fe2O3 và 0,1 mol Fe3O4 tác dụng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc nóng Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng muối thu được

Bài toán này nếu các em giải bình thường sẽ phải viết rất nhiều phương trình

Nếu dùng phương pháp bảo toàn nguyên tố :

Số mol Fe có ở trong FeO = 0,2 ; Fe2O3 = 0,4 ; Fe3O4 = 0,3 mol , Fe ban đầu 0,1

→ Tổng số mol Fe là : 0,2 + 0,4 + 0,3 + 0,1 = 1 mol

(Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 ) + H2SO4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO2 + H2O

1 mol 0,5 mol (Bảo toàn nguyên tố Fe )

→ Khối lượng của muối là : 0,5.400 = 200 gam

Câu 1:Cho 1,6 gam bột Fe2O3 tác dụng với axit dư HCl Khối lượng muối trong dung dịch sau phản ứng

là ?

0,1 mol Fe2O3 có 0,2 mol Fe → FeCl 3

0,2 0,2

→ Khối lượng muối

Câu 2 :Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 trong dung dịch HNO3 loãng nóng dư thu được 4,48 lít khí NO duy nhất ở đktc và 96,8 gam muối Fe(NO3)3 đã phản ứng Tính số mol HNO3

→ Số mol HNO3 = 1,4 mol

Câu hỏi phụ : Tính m H2O tạo thành , m ôxit ban đầu

Câu 3 :Hỗn hợp X gồm một ôxit của sắt có khối lượng 2,6 gam Cho khí CO dư đi qua X nung nóng , khí

đi ra hấp thụ vào dung dịch nước vôi trong dư thì thu được 10 gam kết tủa Tính tổng khối lượng của Fe

0,1 0,1 (tính được từ 10 gam kết tủa )

→ Số mol CO = CO2 = 0,2 (Bảo toàn C )

→ Số mol O có trong FexOy + O trong CO = O trong CO2

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

→ n O (FexOy ) = 0,1.2 – 0,1.1 = 0,1 → Khối lượng của O = 1.16 = 1,6

→ m Fe = 2,6 – 1,6 = 1 gam

Câu 4 :Hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HCl thu được x gam muối clorua Nếu hoà tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO3 loãng dư thì thu được y gam muối nitrat Khối lượng 2 muối chênh lệch nhau 23 gam Gía trị của m là ?

Fe + HCl → FeCl 2

a a

Fe + HNO3 → Fe(NO 3 ) 3

a a

→ Khối lượng FeCl2 = x = 127a

→ Khối lượng Fe(NO3)3 = y = 242a

y – x = 23 → 242a – 127a = 115a = 23 → a = 0,2

a 2a (Bảo toàn nguyên tố Cu )

Bảo toàn nguyên tố S :

ĐS : 40

CO + Fe2O3 → (Fe , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 ) + CO2

(Fe , FeO , Fe3O4 , Fe2O3 ) + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

Như vậy : Fe 2 O 3 → Fe 2 (SO 4 ) 3

0,1 0,1 ( Bào toàn nguyên tố Fe )

Khối lượng Fe2(SO4)3 = 400.0,1 = 40

Câu hỏi thêm : Nếu cho biết khí SO2 thu đuợc là 0,3 mol , Tính n H2SO4 ,

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 7 :Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 6,4 gam Cu và 5,6 gam Fe bằng dung dịch HNO3 1M sau phản ứng thu được dung dịch A và khí NO duy nhất Cho tiếp dung dịch NaOH dư vào dung dịch A thu được kết tủa B và dung dịch C Lọc kết tủa B rồi đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là ?

ĐS : 16

Cu → Cu(NO 3 ) 2 → Cu(OH) 2 → CuO

0,1 0,1 ( Bảo toàn nguyên tố Cu )

Fe → Fe(NO 3 ) 3 → Fe(OH) 3 → Fe 2 O 3

0,1 0,05 ( Bảo toàn nguyên tố Fe )

→ Chất rắn là : CuO 0,1 mol ; Fe2O3 0,05 mol

→ Khối lượng : 80.0,1 + 0,05.160 = 16 gam

Câu 8 :Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm 0,4 mol FeO và 0,1 mol Fe2O3 vào dung dịch HNO3 loãng dư , thu được dung dịch A và khí NO duy nhất Dung dịch A cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được kết tủa Lấy toàn bộ kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng là ?

→ Chất rắn sau khi nung là : Fe2O3 : 0,3 mol → Khối lượng 0,3.16 = 48 gam

Câu 9 :Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe và Fe2O3 trong dung dịch HCl thu được 2,24 lít khí H2 ở đktc và dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư lọc lấy kết tủa , nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có khối lượng bằng 24 gam Tính m ?

→ Theo phương trình số mol Fe2O3 thu được là : 0,05 + a

→ Chất rắn sau khi nung là : Fe2O3 : 24/160 = 0,15 mol → 0,05 + a = 0,15 → a = 0,1

m = 0,1.56 + 0,1.160 = 21,6

Bài tập làm thêm :

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Dẫn khí CO2 vào dung dịch kiềm NaOH , KOH thứ tự xảy ra phản ứng :

CO2 + KOH → KHCO3 KHCO3 + KOH → K2CO3 + H2O

Ngoài ra ta có thể viết luôn hai phản ứng :

1 - CO2 + KOH → KHCO3 (1)

2 - CO2 + 2KOH → K2CO3 (2)

Xét tỉ số mol : k = n KOH / n CO2

Nếu k ≤ 1 → Chỉ có phản ứng (1) , muối thu được là KHCO3 (Dư CO2 )

Nếu 1 < k < 2 → Có cả hai phản ứng , muối thu được là hai muối KHCO3 , K2CO3 (Sau phản ứng cả CO2 và KOH đều hết )

Nếu k ≥ 2 → Chỉ có phản ứng (2) , muối thu được là muối trung hòa K2CO3 (dư KOH)

Câu 1: Cho 1,568 lít CO2 đktc lội chậm qua dung dịch có hòa tan 3,2 gam NaOH Hãy xác định khối lượng muối sinh ra ?

n CO2 = 0,07 mol , n NaOH = 0,08 mol → k = 0,08/0,07 = 1,14 > 1 và < 2 → Có cả hai phản ứng (1) , (2) , hai muối tạo thành và CO2 , NaOH đều hết

x x x

y 2y y

Gọi số mol của khí CO2 tham gia ở mỗi phản ứng là : x , y

→ Số mol CO2 phản ứng : x + y = 0,07 , số mol NaOH : x + 2y = 0,08

→ x = 0,06 , y = 0,01 mol

→ Muối thu được : NaHCO3 : 0,06 mol , Na2CO3 : 0,01 mol

→ Khối lượng muối : 0,06.84 + 0,01.56 = 6,1 gam

Dẫn khí CO2 vào dung dịch kiềm Ca(OH)2 , Ba(OH)2 thứ tự xảy ra phản ứng :

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1) CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)

Ngoài ra ta có thể viết luôn hai phản ứng :

1 - CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O (1)

2 - 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2)

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Xét tỉ số mol : k = n CO2 / n Ca(OH)2

Nếu k ≤ 1 → Chỉ có phản ứng (1) , muối thu được là CaCO3 ↓ (Dư Ca(OH)2)

Nếu 1 < k < 2 → Có cả hai phản ứng , muối thu được là hai muối CaCO3 ↓ , Ca(HCO3)2(Sau phản ứng cả CO2 và Ca(OH)2 đều hết )

Nếu k ≥ 2 → Chỉ có phản ứng (2) , muối thu được là muối trung hòa Ca(HCO3)2 (dư CO2 )

Câu 2 : Cho 8 lít hỗn hợp khí CO và CO2 trong đó CO2 chiếm 39,2 % đi qua dung dịch có chứa 7,4 gam Ca(OH)2 Hãy xác định số gam kết tủa thu được sau phản ứng ?

Hỗn hợp khí CO , CO2 chỉ có CO2 phản ứng với Ca(OH)2 → Thể tích khí CO2 = 8.39,2/100

= 313,6 → n = 0,14 mol nCa(OH)2 = 7,4/74 = 0,1 mol

Gọi số mol của CO2 và Ca(OH)2 phản ứng là x , y

→ Số mol CO2 : x + y = 0,14 , số mol Ca(OH)2 : x + y/2 = 0,1 mol

→ x = 0,06 ; y = 0,08 mol

→ Khối lượng kết tủa là : 0,06.100 = 6 gam

Câu 3 : Cho m gam tinh bột lên men thành ancol etylíc với hiệu suất 81% Toàn bộ lượng

CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 550 gam kết tủa và dung dịch X Đun kĩ dung dịch X thu thêm đựơc 100 gam kết tủa Gía trị của m là ?

Bảo toàn nguyên tố C → Số mol CO2 = 7,5

→ Khối lượng tinh bột : 162.3,75.100/81 = 750

Câu 4 : Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 ở đktc vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng độ a mol/l , thu được 15,76 gam kết tủa Gía trị của a là ?

n CO2 = 0,12 mol , n BaCO3 ↓ = 0,08 mol

n CO2 > n BaCO3 → Xảy ra 2 phản ứng :

CO2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + Ba(HCO 3 ) 2 + H 2 O

0,12 0,08

Bảo toàn nguyên tố C → Số mol của C ở Ba(HCO3)2 là : 0,12 – 0,08 = 0,04 mol

→ Số mol của Ba(HCO3)2 = 0,02 mol

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Bảo toàn nguyên tố Ba → Số mol Ba(OH)2 = 0,08 + 0,02 = 0,1 mol → CM Ba(OH)2 = 0,1/2,5 = 0,04 M

Câu 5 : Cho 3,36 lít khí CO2 đktc vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M Khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng là ?

n CO2 = 0,15 mol , n OH- = 0,2 + 0,2 = 0,4 mol , n Ba2+ = 0,1 mol

→ Khối lượng kết tủa là : 0,1.197 = 19,7 gam

Câu 6 : Dẫn 5,6 lít CO2 hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch Ca(OH)2 nồng độ a M

thì thu được 15 gam kết tủa Gía trị của a là ?

Giải tương tự bài 4

Câu 7 : Dẫn 112 ml CO2 ở đktc hấp thụ hòan toàn vào 200 ml dung dịch Ca(OH)2 thu được 0,1 gam kết tủa Nông độ mol của nước vôi trong là ?

Giải tương tự bài 4

Câu 8 : Dẫn 5,6 lít CO2 hấp thụ hoàn toàn vào 200 ml dung dịch NaOH nồng độ a M thu được dung dịch X có khả năng tác dụng tối đa 100 ml dung dịch KOH 1M

Tính a ?

n CO2 = 0,25 mol , n KOH = 0,1 mol

Dung dịch X có khả năng hòa tan được KOH nên X phải có muối NaHCO3

Bảo toàn nguyên tố C → Số mol Na2CO3 = 0,15 mol

Bảo toàn nguyên tố Na → Số mol NaOH = 0,1 + 0,15.2 = 0,4

CÁC DẠNG TOÁN HểA Vễ CƠ Liờn hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 10 Cho 3,36lít khí CO2 (đktc) hấp thụ bằng 100 ml dung dịch NaOH 1M và Ba(OH)2 1M thì thu đ-ợc bao bao nhiêu gam kết tủa

A 19,7 gam B 24,625 gam C 14,775 gam D cả A, B đều đúng

Giải tương tự cõu 5

Câu 11 Hỗn hợp X gồm 2 muối cacbonat của 2 kim loại thuộc 2 chu kì liên tiếp của phân nhóm chính nhóm II Hòa tan hết 16,18 gam hỗn hợp A trong dung dịch HCl thu đ-ợc khí B Cho toàn bộ khí B hấp thụ vào 500 ml dung dịch Ba(OH)2 1M Lọc bỏ kết tủa , lấy dung dịch n-ớc lọc tác dụng với l-ợng d- dung dịch Na2SO4 thì thu đ-ợc 11,65 gam kết tủa Xác định công thức của 2 muối

A BeCO3 và MgCO3 B MgCO3 và CaCO3 C CaCO3 và SrCO3 D cả A, B đều đúng

n Ba(OH)2 = 0,5mol , n BaSO4 ↓ = 0,05 mol

Xột bài toỏn từ : phần dẫn khớ CO 2 qua dung dịch Ba(OH)2 1M

Trường hợp (1) chỉ xảy ra một phản ứng

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + H 2 O (1)

0,15 -0,45

Sau phản ứng Ba(OH)2 dư

Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2NaOH

0,05  -0,05 mol

→ Số mol Ba(OH)2 tham gia phản ứng (1) = 0,5 – 0,05 = 0,45

Gọi cụng thức trung bỡnh của hai muối : MCO3

Bảo toàn số mol Ba ở (1’) → Số mol BaCO3 = 0,045

Bảo toàn C ở (1’) → Số mol CO2 = 0,45 + 0,1 = 0,55

MCO 3 + 2HCl → MCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O

0,55 -0,55

→ MCO3 = 16,18/0,55 = 29,4 → Mg , Ca thỏa món

Chọn D

Câu 12 : Một bình chứa 15 lít dd Ba(OH)2 0,01M Sục vào dd đó V lít khí CO2 (đktc) ta thu

đ-ợc 19,7g kết tủa trắng thì giá trị của V là:

C 2,24 lít và 1,12 lít D 4,48 lít và 2,24 lít

n Ba(OH)2 = 0,15 mol , n BaCO3 ↓ = 0,1 mol

Vỡ CO2 là nhõn tố gõy ra hai phản ứng nờn sẽ cú 2 đỏp ỏn của CO2 thỏa món đầu bài

Trường hợp (1) chỉ cú 1 phản ứng :

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + H 2 O

0,15 0,1

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

→ Số mol CO2 tính theo BaCO3 ↓ : n CO2 = 0,1 mol → V CO2 = 2,24 mol

Trường hợp 2 : Có cả 2 phản ứng : Viết tóm tắt lại

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + Ba(HCO 3 ) 2 + H 2 O

0,15 -và 0,1 -0,05

Bảo toàn nguyên tố Ba : Số mol Ba(HCO3)2 là 0,05 mol

Bảo toàn nguyên tố C : Số mol CO2 = 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol

→ V CO2 = 4,48 lít

Chọn đáp án C

Câu 13 : Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ X cần 6,72 lít khí O2 ở đktc , cho toàn bộ sản phẩm cháy vào bình đựng Ba(OH)2 thu được 19,7 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 5,5 gam Lọc bỏ kết tủa đun nóng dung dịch lại thu được 9,85 gam kết tủa nữa Tìm công thức của X

Theo giả thiết : Số mol O2 = 0,3 mol ; n BaCO3 lúc đâu = 0,1 mol ; n BaCO3 sau khi đun nóng dd = 0,05 mol

Cách tìm khối lượng nguyên tử C nhanh nhất cho bài toàn này :

 Bảo toàn nguyên tố C  Số mol CO2 = 0,1 + 0,05.2 = 0,2 mol

Khối lượng dd giảm = m BaCO3 – ( m CO2 + m H2O ) = 5,5  m H2O = 5,4  n H2O = 0,3 mol (

được kết tủa X và dung dịch Y Khi đó khối lượng của dung dịch Y so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 sẽ thay đổi như thế nào ?

n CO2 = 0,16 mol , n Ca(OH)2 = 0,1 mol

m CO2 đưa vào = 0,16.44 = 7,04

Khối lượng kết tủa tách ra khỏi dung dịch là : 0,04.100 = 4 gam

→ Khối lượng dung dịch tăng = m CO2 – m ↓ = 3,04 gam

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 15 : Cho 4,48l khí CO2 (dktc) vao` 500ml hỗn hợp NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2M thu được m gam kết tủa Tính m

 CO 2 hết , n OH- dư : 0,25 – 0,2 = 0,025 mol , n HCO 3 - = 0,2 mol

OH- + HCO 3 - CO 3 2- + H2O

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

PHƯƠNG PHÁP QUY ĐỔI

Các em thân mến , để giải những bài toán hỗn hợp gồm nhiều chất nếu giải bằng cách thông

thường , như đặt ẩn , bảo toàn e , bảo toàn khối lượng thì bài toán sẽ rất phức tạp Để giúp các em

giải nhanh những bài toán này tôi sẽ giới thiệu cho các em phương pháp QUY ĐỔI hỗn hợp về các

nguyên tố

Ví dụ như hỗn hợp FeS , FeS2 , S , Fe nếu đặt số mol các chất thì sẽ có 4 ẩn , nhưng nếu các em biết cách quy đổi hỗn hợp trên về F , S thì chỉ còn hai nguyên tố → Chỉ còn hai ẩn …

Và còn nhiều ví dụ khác , hy vọng các ví dụ dưới đây sẽ giúp các em nắm bắt được phương pháp

giải toán QUY ĐỔI

Câu 1: Để hoà tan hoàn toàn 2,32 gam hỗn hợp gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 (trong đó số mol FeO bằng số mol Fe2O3), cần dùng vừa đủ V lít dung dịch HCl 1M Giá trị của V là

n NO = 1,344/22,4 = 0,06 mol , gọi x , y là số mol của Fe(NO 3 ) 3 , H 2 O

(Fe , FeO , Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 ) + HNO 3 Fe(NO3) 3 + NO + H 2 O

x 0,06 y

11,36 2y.63 242x 0,06.30 18.y

Trong : x mol Fe(NO 3 ) 3 có : 3x mol N , Trong 0,06 mol NO có 0,06 mol N  Số mol N ở vế trái : 3x + 0,06 mol

Theo định luật bảo toàn nguyên tố : n N vế trái = 3x + 0,06  n HNO3 = 3x + 0,06 (vì 1 mol HNO 3 tương ứng với 1 mol N ) Mặt khác trong y mol H 2 O có 2y mol H  Số H ở HNO 3 cũng là 2y ( Bảo toàn H )  n HNO3 = 2y mol  3x + 0,06 = 2y  3x – 2y = -0,06 (1)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng : 11,36 + 126y = 242x + 1,8 + 18y

 242x – 108y = 9,56 (2)

Giai (1) , (2)  x = 0,16 mol , y = 0,27  m Fe(NO3)3 = 242.0,16 = 38,72 gam

 Chọn A

Cách 2 :

Hỗn hợp gồm Fe , FeO , Fe2O3 , Fe3O4 được tạo thành từ hai nguyên tố O , Fe

Gỉa sử coi hỗn hợp trên là hỗn hợp của hai nguyên tố O , Fe Ta quan sát sự biến đổi số oxi hóa :

Theo định luật bảo toàn e : 3x – 2y = 0,18

Tổng khối lượng hỗn hợp là : 56x + 16y = 11,36

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Giải hệ  x = 0,16 mol , y = 0,15 mol

Viết phản ứng của Fe với HNO3

Fe + HNO 3  Fe(NO 3 ) 3 + NO + H 2 O

0,16 0,16 mol

 khối lượng muối là : 0,16.242 = 38,72 gam

Câu 3 : Cho 9 ,12 ga m h ỗn h ợ p gồ m Fe O, F e2O3, Fe3O4 t ác dụn g v ớ i dung d ị ch H Cl (dư) Sau khi các ph ả n ứn g x ả y r a hoàn t oàn, đư ợ c du ng d ị ch Y; cô c ạn Y t hu đư ợ c 7,62 ga m Fe Cl2 và

n NO = 0,15 mol ; kim loại dư là Cu → Chỉ tạo thành muối sắt II

Quy đổi hỗn hợp thành 3 nguyên tố Cu , Fe , O

Sơ đồ cho nhận e :

Cu – 2e → Cu 2+ Fe – 2e → Fe 2+ O + 2e → O -2 N +5 + 3e → N +2

x 2x y 2y z 2z 0,45-0,15

Bảo toàn mol e → 2x + 2y = 2z + 0,45

Khối lượng : 61,2 = 64x + 56y + 16z + 2,4 (Cu dư )

Vì Fe 3 O 4 → n Fe : n O = y : z = 3 : 4

Giai hệ ta có : x = 0,375 ; y = 0,45 ; z = 0,6

Muối khan : Cu(NO 3 ) 2 = 0,375.188 = 70,5 ; Fe(NO 3 ) 2 = 0,45.180 = 81

→ Tổng khối lượng : 151,5 gam

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 7 :Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Fe , FeCl2 , FeCl3 trong H2SO4 đặc nóng thoát ra

4,48 lít khí SO2 duy nhất ở đktc và dung dịch Y Thêm NH3 dư vào Y thu được 32,1 gam kết tủa Tính m

Quy đổi hỗn hợp Fe , FeCl 2 , FeCl 3 thành Fe , Cl

Tính nồng độ mol/lit của dung dịch HNO3

Dùng phương pháp quy đôi nguyên tố :

Bảo toàn nguyên tố N ở (1) → số mol HNO 3 = 2.0,27 + 0,1 = 0,64

→ Nồng độ mol của HNO 3 : 0,64 / 0,2 = 3,2

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 9 : Để m gam bột Fe trong khí oxi thu được 7,36 gam chất rắn X gồm Fe , Fe 2 O 3 , FeO , Fe 3 O 4 Để hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X cần vừa hết 120 ml dung dịch H 2 SO 4 1M tạo thành 0,224 lít khí H 2 ở điều kiện tiêu chuẩn Tính m

Fe ( a mol ) Fe ( b mol ) + H 2 SO 4 (0,12 mol )  FeSO 4 (a mol ) + Fe 2(SO4)3 (b/2 mol )

Bảo toàn nguyên tố S : a + 3/2 b = 0,12

Giải hệ 3 phương trình : a = 0,06 , b = 0,04 , c = 0,11

 Tổng số mol Fe : 0,06 + 0,04 = 0,1  Khối lượng Fe : 0,1 56 = 5,6 gam

Câu 10 Hoà tan 20,8 gam hỗn hợp bột gồm FeS, FeS2, S bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được 53,76

lít NO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đkC và dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy toàn bộ kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:

Hỗn hợp FeS , FeS2 , S được tạo ra từ các nguyên tố : Fe , S

Số mol NO2 = 53,76/22,4 = 2,4 mol

Sơ đồ biến đổi e :

Tổng số mol e cho = tổng số mol e nhận  3x + 6y = 2,4

Tổng khối lượng hỗn hợp ban đầu : 56x + 32y = 20,8

Giải hệ ta có : x = 0,2 , y = 0,3 mol

 Theo dõi sự biến đổi các nguyên tố :

Fe  Fe3+ Fe(OH)3  Fe2O3

0,2 0,1 ( Bảo toàn nguyên tố Fe )

S  SO42- Na2SO4 tan

 Khối lượng chất rắn là : khối lượng Fe2O3 : 0,1.160 = 16 gam

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN ION

Phương trình ion :

Điều kiện để có Phản ứng giữa các ion : Một trong 3 điều kiện sau

+ Là phản ứng của Axít và Bazơ

+ Sản phẩm sau phản ứng có kết tủa

+ Sản phẩm sau phản ứng có khí

Ví dụ :

Các dạng toán nên giải theo phương pháp ion :

+ Nhiều axit + Kim loại

Bài tập :

Phần I : Viết các phương trình phản ứng dưới dạng ion trong các trường hợp sau :

1 Trộn dung dịch gồm NaOH , Ba(OH)2 , KOH với dung dịch gồm HCl , HNO3

Ba 2+ + SO 4 2- → BaSO 4 ↓ ( vì BaSO4 là chất kết tủa nên có phản ứng )

3 Hoà tan hỗn hợp kim loại gồm Na , Ba vào dung dịch gồm NaCl , Na2SO4

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

-CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Khối lượng kết tủa : 233.0,1 = 23,3 gam

Câu 2 :Trộn 200 ml dung dịch NaHSO4 0,075M và Ba(HSO4)2 0,15M với V lit dung dịch hỗn hợp NaOH 1M và Ba(OH)2 1M thu được dung dịch có PH = 7 Tính V và khối lượng kết tủa tạo thành

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

→ Khối lượng kết tủa là : 233.0,055 = 12,815 gam

Đề thi tuyển sinh CĐ 2007 :

Câu 3 :Thêm m gam K vào 300 ml dung dịch chứa Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M thu được dung dịch X Cho từ từ 200 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,1M thu được kết tủa Y Để thu đuợc lượng kết tủa

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 4 :Trộn dung dịch Ba2+ ; OH- : 0,06 và Na+ 0,02 mol với dung dịch chứa HCO3- 0,04 mol ; (CO3)2- 0,04 mol và Na+.Khối lượng (g)kết tủa thu được sau phản ứng là ?

Dùng định luật bảo toàn điện tích :

 Khối lượng kết tủa thu được là : 0,02.197 = 3,94 gam

Câu 5 :Cho m gam hỗn hợp Mg , Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và axit H2SO4 0,5M thu được 5,32 lít khí H2 đktc và dung dịch Y Tính PH của dung dịch Y ( Coi dung dịch

có thể tích như ban đầu )

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Vậy dung dịch chỉ còn ion Cl- , Na+  Muối NaCl

Câu 7 :Trộn 100 ml dung dịch gồm Ba(OH)2 0,1M và NaOH 0,1M với 400 ml dung dịch gồm H2SO4 0,0375M và HCl 0,0125M thu được dung dịch X Tính PH của dung dịch X

 Tổng số mol OH- : 0,03 mol , H+ 0,035 mol

Mặc dù có phản ứng : Ba2+ + SO42- BaSO4 nhưng nó không ảnh hưởng đến độ PH  Không xét đến

OH - + H + H 2 O

Ban đầu 0,03 0,035

Phản ứng 0,03 0,03

Kết thúc 0 0,005

Tổng thể tích của dung dịch sau phản ứng : 100 + 400 = 500 ml = 0,5 lít  [H+] = 0,01  PH =2

Câu 8 :Cho dung dịch chứa a mol Ca(HCO3)2 vào dung dịch chứa a mol Ca(HSO4)2 Hiện tượng quan sát được là ?

Có kết tủa tạo thành và sủi bọt khí

Câu 10 :Trộn V1 ml dung dịch gồm NaOH 0,1M , và Ba(OH)2 0,2 M với V2 ml gồm H2SO4 0,1 M và HCl 0,2 M thu đựoc dung dịch X có giá trị PH = 13 Tính tỉ số V1 : V2

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Vì dung dịch thu được có PH = 13  OH- dư : 0,5V1 – 0,4V2

PH = 13  [OH-] = 0,1 , Tổng thể tích sau phản ứng : V1 + V2 n OH- = 0,1V1 + 0,1V2

 0,5V1 – 0,4V2 = 0,1V1 + 0,1V2  0,4V1 = 0,5V2

 V 1 : V 2 = 5 : 4

Câu 12.Một dung dịch chứa a mol NaHCO3 và b mol Na2CO3 Khi thêm (a+b) mol CaCl2 hoặc (a+b) mol Ca(OH)2 vào dung dịch đó thì lượng kết tủa thu được trong hai trường hợp có bằng nhau không ?

A Lượng kết tủa trong hai trường hợp có bằng nhau

B Lượng kết tủa trong trường hợp 2 gấp đôi với trường hợp 1

C Trường hợp 1 có b mol kết tủa, trường hợp 2 có (a+b) mol kết tủa

D Trường ,hợp 1 có a mol kết tủa, trường hợp 2 có (a+b) mol kết tủa

Phương trình ion khác : Ca2+ + CO 3 2- CaCO 3 ↓

 Kết tủa thu được là : a + b mol

Câu 13 :Thực hiện hai thí nghiệm sau :

1.Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít khí NO

2.Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5M thoát ra V2 lít khí

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

3Cu + 8H + + 2NO 3 - 3Cu 2+ + 2NO ↑ + H 2 O

 Tổng số mol của H+ : 0,16 mol

3Cu + 8H + + 2NO 3 - 3Cu 2+ + 2NO ↑ + H 2 O

A.Có khí bay lên B.Có khí bay lên và có kết tủa xanh

C.Có kết tủa D.Có khí bay lên và có kết tủa màu xanh sau đó kết tủa lại tan

 Kết tủa Cu(OH)2 : 0,05 mol

Câu 16 :Dung dịch X có các ion Mg2+ , Ba2+ , Ca2+ Và 0,1 mol Cl- , 0,2 mol NO3- Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch X đến khi được lượng kết tủa lớn nhất Gía trị của V là ? Dùng định luật bảo toàn điện tích

Mg2+ : a mol Ba2+ : b mol Ca2+ : c mol

Cl- : 0,1 mol NO3- : 0,2 mol

 2a + 2b + 2c = 0,1 + 0,2 = 0,3 mol

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Gọi thể tích tích mỗi dung dịch tương ứng là A , B

Trong A có (0,1A + 0,4A) = 0,5A (mol) H +

Số mol H + trong dung dịch là : 0,15 + 0,1 = 0,25 mol

Số mol khí thu được : 3,36/22,4 = 0,15 mol

 Khối lượng của chất rắn thu được gồm : Na + , K + , OH - , Cl - , SO 4

2-m = 2-m Na+K + m OH- + m SO42- + m OH- = 10,1 + 0,05.17 + 0,15.35,5 + 0,05.96 = 21,075 gam

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 20: Cho từ từ 200 ml dung dịch HCl vào 100 ml dung dịch chứa Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , NaHCO 3 1M thu được 1,12 lít khí CO 2 đktc và dung dịch X Cho nước vôi trong dư vào dung dịch X thu được 20 gam kết tủa Tính nồng độ mol HCl

Gọi số mol CO 3 2- trong dung dịch là x mol

HCO 3 - : 0,1 mol

H + + CO 3 2- HCO 3 - + H 2 O (1)

x x

 n HCO3- thu được sau (1) và ban đầu có là : 0,1 + x , số mol H + phản ứng là x

Vì có khí nên H + dư nên : H + + HCO 3 -  CO 2 + H 2 O (2)

0,05

 phản ứng (2) : HCO 3 - là 0,05 mol , H + là 0,05 mol

Vì dung dịch có phản ứng với nước vôi trong dư tạo kết tủa nên HCO 3 - dư

HCO 3 - + OH - CO 3 2- + H 2 O (3) (số mol CO 3 2- = Số mol kết tủa = 0,2 )

0,2  HCO 3 - = 0,2  phương trình : 0,05 + 0,2 = x + 0,1  x = 0,15 mol

Vậy H + tham giả ở (1) , (2) là : 015 + 0,05 = 0,2  C M = 1

Câu 21 : Cho hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp nhau vào 200 ml dung dịch chứa BaCl 2 0,3M và Ba(HCO 3 ) 2 0,8M thu được 2,8 lít khí H 2 và m gam kết tủa Xác định m

 Kết tủa BaCO 3 tính theo Ba 2+ : 0,22.197 = 43,34

Câu 22 : Cho 200 ml gồm HNO3 0,5M và H2SO4 0,25M tác dụng với Cu dư được V lit NO ở (đktc) cô cạn dung dịch sau phản ứng được m gam muối khan V và m có giá trị lần lượt là :

→ Tổng số mol của H + : 0,2 , Số mol của NO 3 - : 0,08

3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O

Câu 23 : Cho 20 gam hỗn hợp một kim loại M hóa trị II và Al vào dung dịch chứa hai axit HCl và H 2 SO 4 , biết

số mol H 2 SO 4 bằng 1/3 lần số mol HCl , thu được 11,2 lít khí H 2 và 3,4 gam kim loại Lọc lấy phần dung dịch rồi đem cô cạn số gam muối khan thu được là bao nhiêu

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Vì kim loại dư : 3,4 gam nên khối lượng kim loại phản ứng : 20 – 3,4 = 16,6 gam

 Khối lượng muối thu được = khối lượng kim loại phản ứng + khối lượng (SO4 2- , Cl- )

- Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu được 4,66 gam kết tủa

Tổng khối lượng các muối khan thu được khi cô cạn dung dịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi)

A 3,73 gam B 7,04 gam C 7,46 gam D 3,52 gam

Từ (1) , (2) , (3)  n NH4+ = 0,03 mol , n Fe3+ = 0,01 mol , n SO42- = 0,02 mol

Gọi số mol của Cl- là x

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích : 0,03.1 + 0,01.3 = 0,02.2 + x  x = 0,02 mol

Khối lượng chất rắn khan thu được = Tổng khối lượng của các ion

 m muối = 0,03.18 + 0,01.56 + 0,02.96 + 0,02.35,5 = 3,73 gam

 Chọn A

Câu 25: Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và H2SO4 0,28M thu được dung dịch X và 8,736 lít khí H2 (ở đktc) Cô cạn dung dịch X thu được lượng muối khan là

A 38,93 gam B 77,86 gam C 103,85 gam D 25,95 gam

Dùng phương pháp bảo toàn electron + ion

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625 Tóm tắt

Do 7,74 gam bột Mg , Al phản ứng hết nên khối lượng muối khan thu được bằng :

m kim loại + m Cl- + m SO42- = 7,74 + 17,75 + 13,44 = 38,93 gam

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN PH

Các công thức cần nhớ :

p H = -lg[H+]

[H+].[OH-] = 10-14

p H < 7 → axit

p H > 7 → Bazo ( phải tính theo số mol OH-

Câu 1 : Cho hằng số axit của CH3COOH là α = 1,8.10-5 PH của dung dịch CH3COOH 0,4M là

Câu 3 : Cho 150 ml dung dịch HCl 0,2M tác dụng với 50 ml dung dịch NaOH 0,56M Dung

dịch sau phản ứng có độ PH bằng bao nhiêu

Câu 4 : Trộn 500 ml dung dịch HCl 0,02M tác dụng với 500 ml dung dịch NaOH 0,018M

dung dịch sau phản ứng có độ PH là bao nhiêu

Giải tương tự câu 3

Câu 5 : Cần thêm bao nhiêu thể tích nước V2 so với thể tích ban đầu V1 để pha loãng dung dịch HCl có PH = 3 thành dung dịch có PH = 4

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Ban đầu thể tích V1 : PH = 3 → [H+] = 0,001 mol → n H+ = 0,001V1

Thêm vào thể tích V2 → Tổng thể tích V1 + V2 , PH = 4 → [H+] = 0,0001 → n H+ = 0,0001(V1+ V2)

Vì số mol H+ không đổi → 0,001V1 = 0,0001(V1+V2)

→ 10V1 = V1 + V2 → V2 = 9V1

Câu 6 : Trộn 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M với 100 ml dung dịch KOH 0,5M được dung dịch A Nồng độ mol/l của ion trong dung dịch

n Ba(OH)2 = 0,05 mol ; n KOH = 0,05 mol

-0,05 -  0,1 0,05 -  0,05

→ Tổng số mol OH- = 0,15 mol → [OH-] = 0,15/0,2 = 0,75 M

Câu 7 : Có dung dịch H2SO4 với PH = 1 Khi rót từ từ 50 ml dung dịch KOH 0,1M vào 50

ml dung dịch trên Nồng độ mol./l của dung dịch thu được là

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

pH = 13 → [H+] = 10-13 → [OH-] = 10-1 → n OH- = 0,1.(V1 + V2)

→ 0,5V1 – 0,4V2 = 0,1V1 + 0,1V2 → V1/V2 = 5/4

Bài 9 :Cho m gam hỗn hợp Mg , Al vào 250 ml dung dịch X chứa hỗn hợp axit HCl 1M và

axit H2SO4 0,5M thu được 5,32 lít khí H2 đktc và dung dịch Y Tính PH của dung dịch Y ( Coi dung dịch có thể tích như ban đầu )

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 11 : X là dung dịch H2SO4 0,02 M Y là dung dịch NaOH 0,035 M Khi trộn lẫn dung dịch X với dung dịch Y ta thu được dung dịch Z có thể tích bằng tổng thể tích hai dung dịch mang trộn và có PH = 2 Coi H2SO4 điện li hoàn toàn hai nấc Hãy tính tỉ lệ thể tích giữa dung dịch X và Y

PH = 2 → Dung dịch sau phản ứng dư [H+] = 0,01 → n H+ = 0,01(V1 + V2)

1.Tính nồng độ mol của ion H+ trong dung dịch A

2.Tính thể tích dung dịch NaOH 1,8M thêm vào 0,5 lit dung dịch A để thu được

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

Câu 14 :Trộn 300 ml dung dịch NaOH 0,1 mol/lit và Ba(OH)2 0,025 mol/l với 200 ml dung dịch H2SO4 nồng độ x mol /lit Thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có PH = 2 Hãy tính m và x Coi H2SO4 điện li hoàn toàn cả hai nấc

Câu 15 : Trộn lẫn V ml dung dịch NaOH 0,01M với V ml dung dịch HCl 0,03 M được 2V ml dung dịch Y Dung dịch Y có pH là

CÁC DẠNG TOÁN HÓA VÔ CƠ Liên hệ :Điện thoại : 0989.850.625

BÀI TẬP VỀ HNO3 VÀ MUỐI NITRAT

Câu 1: Nung nóng hỗn hợp 27,3 gam hỗn hợp NaNO3 , Cu(NO3)2 Hỗn hợp khí thoát ra được dẫn vào 89,2 ml nước thì còn dư 1,12 lít khí đktc không bị hấp thụ Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu

Khí NO2 , O2 phản ứng đủ với nhau theo tỉ lệ của phương trình (2)

→ Khí thoát ra là O 2 = số mol O2 ở phản ứng (1) → ½ a = 0,05 mol → a = 0,1 mol

→ Khối lượng muối = 85.0,1 + 188b = 27,3 → b = 0,1 mol

→ Khôi lượng NaNO 3 : 8,5 gam , Cu(NO3)2 : 18,8 gam

Câu 2 : Cho bột Cu dư vào V1 lít dung dịch HNO3 4M và vào V2 lít dung dịch HNO3 3M và H2SO4 1M NO là khí duy nhất thoát ra Xác định mối quan hệ giữa V1 và V2 biết rằng khí thoát ra ở hai thí nghiệm là như nhau

→ Tổng số mol của H + : 5V2 , Số mol của NO3- : 3V2

3Cu + 8H + + 2NO 3 - → 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O

5V 2 3V 2 → Tính theo H + 1,25V 2

Vì thể tích khí NO ở cả hai trường hợp là như nhau → V1 = 1,25V2

Câu 3 : Thực hiện hai thí nghiệm:

1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO

2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V2 lít NO.Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện Quan hệ giữa V1 và V2 là(cho Cu = 64)